fisika_kesehatan

USAHA (KERJA) DAN ENERGIKonsep fisika dalam dinamika yang juga dapat digunakan untuk mengetahui keadaan gerak suatu benda yang menghubungkan pengaruh luar (gaya) dengan keadaan gerak benda, selain hukum Newton adalah konsep usaha (kerja) dan energi (tenaga). Bedanya dengan konsep hukum newton, usaha dan energi adalah besaran skalar. Karena itu, untuk beberapa kasus, konsep usaha-energi dapat lebih mudah digunakan untuk mengetahui keadaan gerak suatu benda akibat pengaruh luar (gaya).UsahaDalam fisika, usaha merupakan proses perubahan Energi dan usaha ini selalu dihubungkan dengan gaya (F) yang menyebabkan perpindahan (s) suatu benda. Dengan kata lain, bila ada gaya yang menyebabkan perpindahan suatu benda, maka dikatakan gaya tersebut melakukan usaha terhadap benda.

Usaha yang dilakukan oleh gaya konstan adalah hasil kali skalar vektor gaya dan vektor perpindahan benda, hasil kali komponen gaya dalam arah gerakan dan besar perpindahan titik tangkap gaya tersebut : W=F cos x = Fx x dengan adalah sudut antara vektor gaya dan vektor perpindahan benda.EnergiEnergi sering juga disebut dengan tenaga. Dalam kehidupan sehari-hari energi dihubungkan dengan gerak, misal orang yang energik artinya orang yang selalu bergerak tidak pernah diam. Energi dihubungkan juga dengan kerja. Jadi Energi didefinisikan sebagai kemampuan untuk melakukan kerja. Dalam Fisika energi dihubungkan dengan gerak, yaitu kemapuan untuk melakukan kerja mekanik. Energi dialam adalah besaran yang kekal, dengan sifat-sifat sebagai berikut :

1. Transformasi energi : energi dapat diubah menjadi energi bentuk lain, tidak dapat hilang misal energi pembakaran berubah menjadi energi penggerak mesin

2. Transfer energi : energi dapat dipindahkan dari suatu benda kebenda lain atau dari sistem ke sistem lain, misal kita memasak air, energi dari api pindah ke air menjadi energi panas, energi panas atau kalor dipindah lagi keuap menjadi energi uap

3. Kerja : energi dapat dipindah ke sistem lain melalui gaya yang menyebabkan pergeseran, yaitu kerja mekanik

4. Energi tidak dapat dibentuk dari nol dan tidak dapat dimusnahkanSumber-sumber energi yang banyak digunakan dalam kehidupan sehari-hari misalnya: energi minyak bumi, energi batubara, energi air terjun, energi angin, energi nuklir dan energi kimia. Bagi tubuh manusia energi didapatkan dari nutrisi makanan. Satuan energi dalam standar internasional adalah Joule. Berkaitan dengan energi nutrisi biasanya digunakan kalori atau Kilokalori (Kkal), dimana 4,2 Joule setara dengan 1 kalori.Macam-Macam EnergiTerdapat banyak definisi jenis energi, tetapi yang paling sering dibahas dalam sistem gerak adalah energi kinerik dan energi potensial. Energi didasarkan bentuk konversinya sangat banyak, antara lain: energi kimia, energi listrik, energi cahaya, energi bunyi, energi mekanik dan lain-lain.Energi KinetikSebuah benda yang bermassa m dan bergerak dengan laju v, mempunyai energi kinetik sebesar Ek dengan kata lain , energi kinetik suatu benda adalah energi yang dipunyai benda yang bergerak. Berarti setiap benda yang bergerak, mempunyai energi kinetik Ek, secara matematis, energi kinetik dapat ditulis sebagai:Ek = 1/2 mv^2Dimanam = massa benda (kg)v = laju benda (m/s)Ek = energi kinetik (joule)Energi PotensialEnergi potensial adalah energi yang dimiliki akibat kedudukan benda tersebut terhadap bidang acuannya. Sedangkan yang dimaksud dengan bidang acuan adalah bidang yang diambil sebagai acuan tempat benda mempunyai energi potensial sama dengan nol. Sebagai contoh dari energi potensial, adalah energi pegas yang diregangkan, energi karet ketapel, energi air terjun.

Perumusan energi potensial, secara matematis dapat ditulisEp = m g hDimana :m = massa benda (kg)g = percepatan gravitasi (m/s 2 )h = ketinggian dari muka bumi (m)Ep = energi potensial (joule)Tubuh kita yang berkedudukan h meter dari tanah/lantai memiliki Energi Potensial terhadap tanah. Dalam hal ini, bidang lantai dianggap sebagai bidang acuan.

Massa secara sederhana dapat diartikan sebagai banyaknya kandungan materidi dalam sebuah benda, misalnya kalian membawa keranjang yang isinya adalah buah-buahan..Nah.. banyaknya buah yang ada di dalam tas kalian itu bisa diartikan sebagai massa keranjang kalian (walau sebenarnya keranjang dan buah kalian itu terdiri dari materi-materi yang membentuknya).jadi, selama kalian tidak menambah/mengurangi isi keranjang kalian, maka massa keranjang kalian adalah tetap. Begitu juga dengan massa suatu benda yang cenderung tetap..Sementara Berat adalah gaya yang muncul karena adanya gravitasi dan massa.Berat suatu benda akan berubah-ubah tergantung gravitasinya, artinya gaya gravitasi akan bergantung pada jarak dengan pusat gravitasi. Mudahnya, berat kalian jika ditimbang di bumi akan berbeda dengan berat kalian yang ditimbang di bulan atau berat kamu di puncak gunung akan berbeda dengan berat kamu di tepi pantai.Aplikasi Impuls danMomentum

Fisika merupakan ilmu yang mempelajari materi dan interaksinya. Banyak konsep-konsep fisika yang bisa menjelaskan fenomena-fenomena di alam. Salah satunya penerapan konsep impuls dan momentum. Impuls adalah gaya yang bekerja pada benda dalam waktu yang relatif singkat, sedangkan momentum merupakan ukuran kesulitan untuk memberhentikan (mendiamkan) benda. Impuls dipengaruhi oleh gaya yang bekerja pada benda dalam selang waktu tertentu sedangkan momentum dipengaruhi oleh massa benda dan kecepatan benda tersebut. Berikut ini disajikan beberapa contoh penerapan konsep impuls dan momentum dalam kehidupan sehari-hari:

1. Karateka

Apakah anda seorang karateka atau penggemar film action? Jika kita perhatikan karateka setelah memukul lawannya dengan cepat akan menarik tangannya. Ini dilakukan agar waktu sentuh antara tangan dan bagian tubuh musuh relatif singkat. Hal ini berakibat musuh akan menerima gaya lebih besar. Semakin singkat waktu sentuh, maka gaya akan semakin besar.

2. Mobil

Ketika sebuah mobil tertabrak, mobil akan penyok. Penggemudi yang selamat akan pergi ke bengkel untuk ketok magic. Lho kok jadi ngomongin ketok magic ya wajah saya aja ya, yang diketok magic supaya lebih halus sperti primus hehehe. Ok cukup ketok magicnya. Mobil didesain mudah penyok dengan tujuan memperbesar waktu sentuh pada saat tertabrak. Waktu sentuh yang lama menyebabkan gaya yang diterima mobil atau pengemudi lebih kecil dan diharapkan keselamatan penggemudi lebih terjamin.

3. Balon udara pada mobil dan sabuk pengaman

Desain mobil yang mudah penyok tidak cukup untuk menjamin keselamatan pengemudi pada saat tetabrak. Benturan yang keras penggemudi dengan bagian dalam mobil dapat membahayakan keselamatan pengemudi. Untuk meminimalisir resiko kecelakaan tersebut, pabrikan mobil ternama menydiakan balon udara di dalam mobil (biasanya di bawah setir), wah bisa terbang dong (guyon.). Ketika terjadi kecelakaan pengemudi akan menekan tombol dan balon udara akan mengembang, sehingga waktu sentuh antara kepala atau bagian tubuh yang lain lebih lama dan gaya yang diterima lebih kecil. Sabuk pengaman juga didesain untuk mengurangi dampak kecelakaan. Sabuk pengaman didesain elastis.. tis tis.

4. Sarung Tinju

Chris John seorang petinju juara dunia asal Indonesia (hebat ya) pada saat bertinju menggunakan sarung tinju, ya iyalah masa sarung yang kupakai waktu habis di sunat dulu Sarung tinju yang dipakai oleh para petinju ini berfungsi untuk memperlama bekerjanya gaya impuls ketika memukul lawannya, pukulan tersebut memiliki waktu kontak yang lebih lama dibandingkan memukul tanpa sarung tinju. Karena waktu kontak lebih lama, maka gaya yang bekerja juga semakin kecil sehingga sakit terkena pukulan bisa dikurangi.

5. Palu

Kepala palu dibuat dari bahan yang keras misalnya besi atau baja. Kenapa tidak dibuat dari kayu atau bambu ya? Kan lebih mudah mendapatkan kayu dan bambu, nggak mahal lagi (hemat atau pelit kambuh!!!) Palu dibuat dengan bahan yang keras agar selang waktu kontak menjadi lebih singkat, sehingga gaya yang dihassilkan lebih besar. Jika gaya impuls besar maka paku yang dipukul dengan palu akan tertancap lebih dalam.

6. Matras

Waktu pelajaran olahraga di sekolah dulu (sambil membayangkan ni) guruku akan mengambil nilai lompat tinggi. Galah yang dipasang horizontal nggak terlalu tinggi sekitar 1-1,2 meter terus di bawah galah diletakan matras. Aku bersiap di garis start dan berlari kemudian melompat seperti jaguar alaaahh jaguar atau jagoan neon ni. Aku berhasil melompati galah tersebut dan mendarat dengan tawaan dan teriakan teman-teman. Pada saat mendarat aku terpeleset dan bokongku menerpa (lho kok menerpa nggak apa-apa biar agak romantis) matras. Saat kuliah dan belajar tentang impuls apa jadinya ya kalo pada saat aku melompat dibawahnya tidak ada matras.Matras dimanfaatkan untuk memperlambat waktu kontak. Waktu kontak yang relatif lebih lama menyebabkan gaya menjadi lebih kecil sehingga tubuh kita tidak terasa sakit pada saat jatuh atau dibanting di atas matras.

JENIS JENIS TUMBUKAN Berdasarkan kelentingannya, ada 3 jenis tumbukan:

1. Tumbukan Lenting Sempurna Dua benda dikatakan melakukan Tumbukan lenting sempurna jika Momentum dan Energi Kinetik kedua benda sebelum tumbukan = momentum dan energi kinetik setelah tumbukan. Dengan kata lain, pada tumbukan lenting sempurna berlaku Hukum Kekekalan Momentum dan Hukum Kekekalan Energi Kinetik. Secara matematis, Hukum Kekekalan Momentum dirumuskan sebagai berikut: Keterangan : m1 = massa benda 1, m2 = massa benda 2 v1 = kecepatan benda sebelum tumbukan dan v2 = kecepatan benda 2 Sebelum tumbukan v1 = kecepatan benda Setelah tumbukan, v2 = kecepatan benda 2 setelah tumbukan Jika dinyatakan dalam momentum, m1v1 = momentum benda 1 sebelum tumbukan, m1v1 = momentum benda 1 setelah tumbukan m2v2 = momentum benda 2 sebelum tumbukan, m2v2 = momentum benda 2 setelah tumbukan Pada Tumbukan Lenting Sempurna berlaku juga Hukum Kekekalan Energi Kinetik. Secara matematis dirumuskan sebagai berikut : Kita telah menurunkan 2 persamaan untuk Tumbukan Lenting Sempurna, yakni persamaan Hukum Kekekalan Momentum dan Persamaan Hukum Kekekalan Energi Kinetik. Sekarang kita tulis kembali persamaan Hukum Kekekalan Momentum : Kita tulis kembali persamaan Hukum Kekekalan Energi Kinetik : Kita tulis kembali persamaan ini menjadi : Ini merupakan salah satu persamaan penting dalam Tumbukan Lenting sempurna, selain persamaan Kekekalan Momentum dan persamaan Kekekalan Energi Kinetik. Persamaan 3 menyatakan bahwa pada Tumbukan Lenting Sempurna, laju kedua benda sebelum dan setelah tumbukan sama besar tetapi berlawanan arah, berapapun massa benda tersebut. Kita tulis lagi persamaan 3 : Perbandingan negatif antara selisih kecepatan benda setelah tumbukan dengan selisih kecepatan benda sebelum tumbukan disebut sebagai koofisien elatisitas alias faktor kepegasan (dalam buku Karangan Bapak Marthen Kanginan disebut koofisien restitusi). Untuk Tumbukan Lenting Sempurna, besar koofisien elastisitas = 1. ini menunjukkan bahwa total kecepatan benda setelah tumbukan = total kecepatan benda sebelum tumbukan. Lambang koofisien elastisitas adalah e. Secara umum, nilai koofisien elastisitas dinyatakan dengan persamaan : e = koofisien elastisitas = koofisien restitusi, faktor kepegasan, angka kekenyalan, faktor keelastisitasan.

2. Tumbukan Lenting Sebagian Pada tumbukan lenting sebagian, Hukum Kekekalan Energi Kinetik tidak berlaku karena ada perubahan energi kinetik terjadi ketika pada saat tumbukan. Perubahan energi kinetik bisa berarti terjadi pengurangan Energi Kinetik atau penambahan energi kinetik. Pengurangan energi kinetik terjadi ketika sebagian energi kinetik awal diubah menjadi energi lain, seperti energi panas, energi bunyi dan energi potensial. Hal ini yang membuat total energi kinetik akhir lebih kecil dari total energi kinetik awal. Kebanyakan tumbukan yang kita temui dalam kehidupan sehari-hari termasuk dalam jenis ini, di mana total energi kinetik akhir lebih kecil dari total energi kinetik awal. Energi kinetik akhir total juga bisa bertambah setelah terjadi tumbukan. Suatu tumbukan lenting sebagian biasanya memiliki koofisien elastisitas (e) berkisar antara 0 sampai 1. Secara matematis dapat ditulis sebagai berikut : Bagaimana dengan Hukum Kekekalan Momentum ? Hukum Kekekalan Momentum tetap berlaku pada peristiwa tumbukan lenting sebagian, dengan anggapan bahwa tidak ada gaya luar yang bekerja pada benda-benda yang bertumbukan.

3. Tumbukan Tidak Lenting Sama Sekali Suatu tumbukan dikatakan Tumbukan Tidak Lenting sama sekali apabila dua benda yang bertumbukan bersatu alias saling menempel setelah tumbukan. Ini berarti setelah tumbukan kedua benda memiliki kecepatan yang sama. Oleh karena kedua benda menyatu, maka kecepatan kedua benda setelah tumbukan adalah sebagai sama. v1 = v2 = v Pada setiap tumbukan berlaku hukum kekekalan momentum, termasuk pada jenis tumbukan tak lenting sama sekali, yaitu: = m1v1 + m2v2 = m1v1 + m2v2 m1v1 + m2v2 = (m1 + m2) v Persamaan terakhir inilah yang dapat digunakan untuk menyelesaikan persoalan-persoalan tumbukan tak lenting sama sekali.Biomekanika

Mekanika adalah salah satu cabang ilmu dari bidang ilmu fisika yang mempelajari gerakan dan perubahan bentuk suatu materi yang diakibatkan oleh gangguan mekanik yang disebut gaya. Mekanika adalah cabang ilmu yang tertua dari semua cabang ilmu dalam fisika. Tersebutlah nama-nama seperti Archimides (287-212 SM), Galileo Galilei (1564-1642), dan Issac Newton (1642-1727) yang merupakan peletak dasar bidang ilmu ini.

Galileo adalah peletak dasar analisa dan eksperimen dalam ilmu dinamika. Sedangkan Newton merangkum gejala-gejala dalam dinamika dalam hukum-hukum gerak dan gravitasi.

Mekanika teknik atau disebut juga dengan mekanika terapan adalah ilmu yang mempelajari peneraapan dari prinsip-prinpsip mekanika. Mekanika terapan mempelajari analisis dan disain dari sistem mekanik.

Biomekanika didefinisikan sebagai bidang ilmu aplikasi mekanika pada system biologi. Biomekanika merupakan kombinasi antara disiplin ilmu mekanika terapan dan ilmu-ilmu biologi dan fisiologi. Biomekanika menyangkut tubuh manusia dan hampir semua tubuh mahluk hidup. Dalam biomekanika prinsip-prinsip mekanika dipakai dalam penyusunan konsep, analisis, disain dan pengembangan peralatan dan sistem dalam biologi dan kedoteran.

Pada dasarnya biomekanika adalah cabang ilmu yang relatif baru dan sedang berkembang secara dinamis. Akan tetapi sebenarnya bidang ilmu sudah eksis sejak abad ke lima belas masehi ketika Leonardo Da Vinci (1452-1519) membuat catatan akan siginikansi mekanika dalam penelitian-penelitian biologi yang dia lakukan. Kontribusi dari para peneliti dalam bidang ilmu biologi, kedokteran, ilmu-ilmu dasar, dan teknik mewarnai perkembangan biomekanika akhir-akhir ini.

Gerak dan GayaGaya adalah sebuah konsep yang digunakan untuk menerangkan interaksi fisik dari obyek dengan sekelilingnya. Gaya dalam fisika didefinisikan sebagai kuantitas yang dapat menyebabka perubahan dari state dari suate benda sehingga terjadi percepatan pada benda itu.

Gerakan Tubuh ManusiaFilosof Yunani Aristotle (384-322 SM) adalah orang yang pertama kali melakukan studi secara sistematik terhadap gerakan tubuh manusia. Banyak prinsip yang mendeskripsikan aksi dan karakteristik gemometri dari otot. Walaupun penemuan Aristotle untuk menerangkan gerakan banyak mengandung kontradiksi, usaha awal yang telah ia ristis menjado pondasi bagi studi berikutnya seperti Galen (131-201), Galileo (1564-1643), Borelli (1608-1679), Newton (1642-1727), dan Marey (1830-1904). Studi dari para filosof dan ilmuwan tersebut telah mengakibatkan kita bisa membuktikan bahwa gerakan tubuh manusia merupakan konsekuensi dari interkasi anatara otot dan gaya yang diakibatkan oleh lingkungan sekitar tubuh manusia.

Seperi yang ditulis oleh Aristotle bahwa bianatang yang berjalan membuat posisisnya berubah dengan menekan apa yang ada dibawahnya. Pernayataan ini menekankan bahwa dalam studi gerakan harus menekankan pada (Higgins, 1985):

Pengkarateran interaksi fisik anatara hewan (manusia) dan lingkungan sekitar.

Menetukan cara hewan (manusia) mengorganisasikan interkasi fisik tersebut.

Dengan kerangka seperti ini maka gerakan tubuh system biologis dapat diakui sebagai hasil interaksi system biologis dengan lingkungan sekelilingnya. Beberapa faktor berikut turut menentukan interaksi tersebut:

Stuktur dari lingkunngan (bentuk dan stabilitas).

Medan dari gaya (arah relatif terhadap gravitasi, kecepatan gerakan).

Stuktur dari sistem (susunan tulang, aktifitas otot, sususan segment dari tubuh, ukuran, integrasi motorik yang dibutuhkan untuk mendukung postur).

Peranan dari keadaan psikologis (level keatifan, motivasi).

Bentuk gerakan yang akan dikerjakan (kerangka dari organisasi dari gerakan).

Higgins menyatakan bahwa gerakan adalah bagian yang tak terpisahkan dengan struktur yang mendukungnya dan lingkungan yang mendefinisikannya.

GoniometriIstilah goniometri berasal dari bahasa Yunani, gonia yang berarti sudut dan metros yang mempunyai makna maengukur. Sedangkan geniometer adalah alat untuk mengukur sudut. Gonimetri berhubungan dengan pengukuran sudut yang dibentuk oleh sgement dari organ tubuh manusia yang dihubungkan oleh sendi. Dalam prakteknya pengukuran sudut dari sendi, dilakukan dengan melekatkan gonio meter pada sgement-segment yang diukur sudutnya. Goniometer dapat digunkan untuk mengukur sudut pada suatu posisi tertentu maupun seacra kontinyu dalam melakukan suatu gerakan.

PemodelanDibutuhkan asumsi-asumsi tertentu untuk membuat penyederhanaan dari sebuah sistem yang kompleks sehingga penyelesaian analitis bisa dicapai. Sebuah model yang lengkap memperhitungkan efek-efek dari keseluruhan bagian penyususn sistem secara detail. Akan tetapi model yang lengkap dan detail sulit diwujudkan dan bila dapat akan sulit menghasilkan solusi dari masalah yang akan diselesaikan. Tidak selalu mungkin untuk memodelkan system secara lengkap dan bahkan kadang-kadang tidak perlu untuk menyertakan setial detail dari sistem dalam analisis. Sebagaicontoh adalah pada hampir semua gerakan tubuh manusia, banyak kelompok otot (muscle) yang terlibat untuk menggerakkan organ-organ tubuh. Akan tetapi untuk keperluan analisis gaya yang terlibat pada sendi dan otot pada suatu gerakan tertentu, pendekatan yang terbaik adalah dengan memprediksi kelompok otot yang mana yang paling aktif dan mengabaikan kelompok otot-otot yang lain.

Secara umum, pemodelan suatu sistem selalu diawali dengan model yang sederhana. Dari model sederhana ini berangsur-angsur kompleksitasnya ditingkatkan sejalan dengan pemahaman karakterstik system dan daripengamatanterhdapa model sederhana tersebut. Peneliti dapat merancang model yang cukup sederhana untuk dianalisa sehingga menujukkan fenomena yang diteliti dalam batas-batas kepuasan tertentu. Dari pengetahuan akan sistem yang dimodelkan sistem sederhana terseebut kemudian disempurnakan. Makin banyak belajar, makin banyak pula yang dipahami dari sistem dan lebih detail pula analisis yang dapat dilakukan.

Pemodelan gerakan tubuh manusia dapat digolongkan berdasarkan pendekatan yang diambil:

Pendekatan teori yang menggunkan basis pengetahuan dalam bidang fisiologi, mekanika, dan robotika untuk merancang persamaan matematika yang mengepresikan gerakan tubuh manusia. Selanjutnya gait dapat dipelajari dengan simulasi menggunakan model tersebut dan hasilnya dibandingkan dengan data asli yang diukur dari manusia.

Pengukuran gait secara langsung mendapatkan model yang representatif menggambarkan hibungan antar variabel dalam gerakan tubuh manusia.

Kedua pendekatan ini akan bertemu, utamanya bila sebuah studi gerakan tubuh manusia diarahkan pada aplikasi tertentu, misalnya analysa patologi maupun rehabilitasi dari suatu kelumpuhan tertentu.

BiomekanikaBiomekanika adalah disiplin sumber ilmu yang mengintegrasikan faktor-faktor yang mempengaruhi gerakan manusia, yang diambil dari pengetahuan dasar fisika, matematika, kimia, fisiologi, anatomi dan konsep rekayasa untuk menganalisa gaya yang terjadi pada tubuh.Dasar Gerak & Gaya TubuhHukum Newton tentang GerakHubungan fundamental pada mekanika klasik tercakup dalam hukum tentang gerak yang dikemukakan oleh Isaac Newton, seorang ilmuwan Inggris. Newton sangat berjasa dalam mempelajari hubungan antara gaya dan gerak.Hukum 1.

Sebuah benda terus berada pada keadaan awalnya yang diam atau bergerak dengan kecepatan konstan kecuali benda itu dipengaruhi oleh gaya yang tak seimbang, atau gaya luar neto. Secara sederhana Hukum Newton I mengatakan bahwa perecepatan benda nol jika gaya total (gaya resultan) yang bekerja pada benda sama dengan nol. Secara matematis dapat ditulis.F neto = 0

Tubuh yang diam akan tetap diam, dan tubuh yang bergerak akan tetap bergerak dalam kecepatan yang konstan, kecuali dipengaruhi oleh gaya yang tidak seimbang. Jika seseorang berada dalam bus yang berjalan dan tiba-tiba mengerem, mungkin orang tersebut bisa terpelanting dan berkata aku terlempar ke depan !, padahal itu adalah inersia yang menyebabkan ke depan berlanjut walau bus telah berhanti.Cedera benturan disebabkan kecenderungan kepala manusia untuk mematuhi hukum tersebut. Jika ada gaya sentakan dari belakang, badan akan tersentak keras ke depan karena ia berkontak dengan tempat duduknya. Namun kepala cenderung tidak bergerak dan tersentak dalam posisi yang menjulur (ekstensi). Karena kepala melekat pada badan, maka kepala akan terbentur dengan keras ke depan menyebabkan kerusakan pada vertebra serviks. Cedera dalam tinju atau football yang mengakibatkan kerusakan otak terjadi dalam proses serupa.Hukum 2. Percepatan sebuah benda (a) berbanding terbalik dengan massanya (m) dan sebanding dengan gaya neto (F) yang bekerja padanya :

F = maBayangkan anda mendorong sebuah benda yang gaya F dilantai yang licin sekali sehingga benda itu bergerak dengan percepatan a. Menurut hasil percobaan, jika gayanya diperbesar 2 kali ternyata percepatannya menjadi. 2 kali lebih besar. Demikian juga jika gaya diperbesar 3 kali percepatannya lebih besar 3 .kali lipat. Dan sini kita simpulkan bahwa percepatan sebanding dengan resultan gaya yang bekerja. Atau...

Sekarang kita lakukan percobaan lain. Kali ini massa bendanya divariasi tetapi gayanya dipertahankan tetap sama. Jika massa benda diperbesar 2 kali, ternyata percepatannya menjadi kali. Kita bisa simpulkan bahwa percepatan suatu benda berbanding terbalik dengan massa benda itu.

Massa adalah sifat intrinsik dari sebuah benda yang menyatakan resistensinya terhadap percepatan. Massa sebuah benda dapat dibandingkan dengan massa benda lain dengan menggunakan gaya yang sama pada masing-masing benda dan dengan mengukur percepatannya. Dengan demikian rasio massa benda-benda itu sama dengan kebalikan rasio percepatan benda-benda itu yang dihasilkan oleh gaya yang sama : m = F/m

Massa sebuah benda tidak tergantung pada lokasi benda.

Seorang tenaga medis yang kesulitan memindahkan troli yang berat, mungkin akan meminta bantuan sejawatnya, untuk menghasilkan gaya yang lebih besar, sehingga pergerakan troli dari keadaan diam menjadi bergerak (percepatan) yang dihasilkannya lebih besar atau troli lebih mudah dipindahkan.Hukum 3. Gaya-gaya selalu terjadi berpasangan. Jika benda A, mengerjakan sebuah gaya pada benda B, gaya yang sama besar dan berlawanan arah dikerjakan oleh benda B pada benda A.

F aksi = F reaksi

F aksi = gaya yang bekerja pada benda

F reaksi = gaya reaksi benda akibat gaya aksi

Saat berjalan, hentakan kaki atau sepatu ke permukaan lantai biasanya mengartikan bahwa orang tersebut menekankan kakinya ke permukaan lantai dengan gaya reaksi bumi yang sama melalui lantai pada kaki tersebut.Hukum ketiga menyatakan bahwa tidak ada gaya timbul di alam semesta ini, tanpa keberadaan gaya lain yang sama dan berlawanan dengan gaya itu. Jika sebuah gaya bekerja pada sebuah benda (aksi) maka benda itu akan mengerjakan gaya yang sama besar namun berlawanan arah (reaksi). Dengan kata lain gaya selalu muncul berpasangan. Tidak pernah ada gaya yang muncul sendirian!Jenis-jenis Gaya

1. Gaya BeratBerat sebuah benda adalah gaya tarikan gravitasi antara benda dan bumi. Gaya ini sebanding dengan massa m benda itu dan medan gravitasi , yang juga sama dengan percepatan gravitasi jatuh bebas :

Berat benda sifat intrinsik benda.

Berat bergantung pada lokasi benda, karena g bergantung pada lokasi. Gaya berat selalu tegak lurus kebawah dimana pun posisi benda diletakkan, apakah dibidang horisontal, vertikal ataupun bidang miring

2. Gaya NormalGaya normal adalah gaya yang bekerja pada bidang sentuh antara dua prmukaan yang bersentuhan, dan arahnya selalu tegak lurus bidang sentuh.

3. Gaya GesekBila dua benda dalam keadaan bersentuhan, maka keduanya dapat saling mengerjakan gaya gesekan. Gaya-gaya gesekan itu sejajar dengan permukaan benda-benda di titik persentuhan.Gaya gesek (friksi) sangat penting dalam kehidupan keseharian terutama tubuh.[1] Salah satu fungsi yang sangat penting dari kantong perikardial yang menyelubungi jantung adalah untuk menampung cairan perikardial yang menjaga agar membran tetap terpisah dan tidak saling bergesekan akibat friksi yang berasal dari dentuman jantung.

[2] Cairan sinovial mengurangi friksi dengan cara bertindak sebagai pelumas atau penurun friksi antara ujung-ujung tulang yang dilapisi kartilago paa sendi sinovial, mis: sendi lutut.

Gaya-gaya pada Tubuh

Pergerakan pada tubuh terjadi karena adanya gaya yang bekerja. Ada gaya yang bekerja pada tubuh dan gaya yang bekerja di dalam tubuh.

Gaya pada tubuh >>> dapat kita ketahui ex gaya berat tubuh.

Gaya dalam tubuh >>> seringkali td disadari ex Gaya otot jantung, gaya otot paru-paru

Gaya pada tubuh ada 2 tipe :1. Gaya pada tubuh dlm keadaan statis.

2. Gaya pada tubuh dalam keadaan dinamis.

Berikut ini adalah beberapa aspek gaya pada tubuh dalam keadaan statis:Gaya Berat dan Gaya Otot sebagai Sistem PengumpilTubuh dalam keadaan Statis berarti tubuh dlm keadaan setimbang, jumlah gaya dan momen gaya yang ada sama dengan nol. Tulang dan otot tubuh manusia berfungsi sebagai sistem pengumpil.Ada 3 kelas sistem pengumpil :

a. Klas pertamaTitik tumpuan terletak diantara gaya berat dan otot

Contoh: kepala & leher

b. Klas Kedua Gaya berat diantara titik tumpu dan gaya otot.

contoh: tumit menjinjit

c. Klas Ketiga Gaya otot terletak diantara titik tumpuan dan gaya berat

Contoh: otot lenganGaya paling sering diterapkan untuk menstabilkan ekstremitas yang cedera leher, punggung, atau area pelvik. Traksi terapeutik didapat dengan memberikan tarikan pada kepala, tubuh atau anggota gerak menuju sedikitnya dua arah, mis: tarikan traksi dan tarikan traksi lawannya. Gaya traksi lawan atau gaya keduanya biasanya berasal dari: >> berat tubuh pasien pada saat bertumpu atau berat lainPenerapan Analisa Gaya dalam Terapan Kesehatan1. Gaya Berat Tubuh & Posisi Duduk yang menyehatkan Tulang Belakang?Punggung adalah salah satu organ tubuh yang bekerja nonstop selama 24 jam. Dalam keadaan tidur pun, punggung tetap menjalankan fungsinya untuk menjaga postur tubuh. Punggung tersusun dari 24 buah tulang belakang (vertebrae), dimana masing-masing vertebrae dipisahkan satu sama lain oleh bantalan tulang rawan atau diskus. Seluruh rangkaian tulang belakang ini membentuk tiga buah lengkung alamiah, yang menyerupai huruf S.

Lengkung paling atas adalah segmen servikal (leher), yang dilanjutkan dengan segmen toraks (punggung tengah), dan segmen paling bawah yaitu lumbar (punggung bawah). Lengkung lumbar inilah yang bertugas untuk menopang berat seluruh tubuh dan pergerakan.

Berdasarkan data British Chiropractic Association, sekitar 32% populasi dunia menghabiskan waktu lebih dari 10 jam sehari untuk duduk di depan meja kerja. Separuh dari populasi tenrsebut tidak pernah meninggalkan meja kerja, bahkan saat makan siang. Sementara itu, dua pertiga populasi menambah porsi duduk tegak saat berada di rumah.

Postur tubuh yang baik akan melindungi dari cedera sewaktu melakukan gerakan karena beban disebarkan merata keseluruh bagian tulang belakang, ungkap Barbara Dorsch. Postur tubuh yang baik, lanjut dia, akan dicapai jika telinga, bahu, dan pinggul berada dalam satu garis lurus ke bawah.

Duduk dalam posisi tegak 90 derajat, kerap menyebabkan timbulnya pergerakan sendi belakang sehingga posisi tubuh tidak seimbang. Maka itu, posisi duduk santai dengan postur miring 135 derajat adalah posisi terbaik. Dalam posisi ini, tulang belakang akan berada dalam posisi ideal, di mana tulang belakang bagian bawah akan berbentuk seperti huruf S.

Kelebihan dari posisi ini adalah:

Posisi duduk dengan sudut kemiringan 135 derajat akan memperbaiki sirkulasi darah di bagian bawah tubuh, sehingga dapat terhindar dari gangguan varises, selulit, dan penggumpalan darah di kaki serta mengurangi kelelahan di kaki. Tubuh akan terasa lebih rileks, sehingga mengurangi terjadinya ketegangan otot, papar Barbara.

Duduk dengan posisi kemiringan 135 derajat juga akan menghasilkan mobilitas yang lebih baik, mudah bergerak di atas kursi, dan lebih mudah untuk naik turun kursi.2. Traksi dalam Praktik KlinikTraksi adalah tahanan yang dipakai dengan berat atau alat lain untuk menangani kerusakan atau gangguan pada tulang dan otot. Tujuan dari traksi adalah untuk menangani fraktur, dislokasim atau spasme otot dalam usaha untuk memperbaiki deformitas dan mmpercepat penyembuhan. Ada dua tipe utama dari traksi : traksi skeletal dan traksi kulit, dimana didalamnya terdapat sejumlah penanganan.

Prinsip Traksi adalah menarik tahanan yang diaplikasikan pada bagian tubuh, tungkai, pelvis atau tulang belakang dan menarik tahanan yang diaplikasikan pada arah yang berlawanan yang disebut dengan countertraksi. Tahanan dalam traksi didasari pada hokum ketiga (Footner, 1992 and Dave, 1995). Traksi dapat dicapai melalui tangan sebagai traksi manual, penggunaan talim splint, dan berat sebagaimana pada traksi kulit serta melalui pin, wire, dan tongs yang dimasukkan kedalam tulang sebagai traksi skeletal (Taylor, 1987 and Osmond, 1999).

Traksi dapat dilakukan melalui kulit atau tulang. Kulit hanya mampu menanggung beban traksi sekitar 5 kg pada dewasa. Jika dibutuhkan lebih dari ini maka diperlukan traksi melalui tulang. Traksi tulang sebaiknya dihindari pada anak-anak karena growth plate dapat dengan mudah rusak akibat pin tulang.

Indikasi traksi kulit diantaranya adalah untuk anak-anak yang memerlukan reduksi tertutup, traksi sementara sebelum operasi, traksi yang memerlukan beban 5 kg. Akibat traksi kulit yang kelebihan beban di antaranya adalah nekrosis kulit, obstruksi vaskuler, oedem distal, serta peroneal nerve palsy pada traksi tungkai.

Traksi tulang dilakukan pada dewasa yang memerlukan beban > 5 kg, terdapat kerusakan kulit, atau untuk penggunaan jangka waktu lama. Kontratraksi diperlukan untuk melawan gaya traksi, yaitu misalnya dengan memposisikan tungkai lebih tinggi pada traksi yang dilakukan di tungkai. Penggunaan Fisika di Kesehatan :1. Faal Fisika : untuk menentukan fungsi tubuh meliputi kesehatan dan penyakit.Contoh fenomena fisika pada tubuh manusia : Peningkatan dan penurunan rongga dada sehingga udara bisa masuk dan keluar (inspirasi dan ekspirasi) Mata dapat melihat, karena berfungsi sebagai alat optik 2. Pengetahuan tentang benda yang digunakan dlm kesehatan

seperti : ultrasonik, laser, radiasi, ll.Salah satu penggunaan fisika dalam kesehatan dipelajari dalam cakupan ilmu biomekanika.Biomekanika didefinisikan sebagai bidang ilmu aplikasi mekanika pada system biologi. Biomekanika merupakan kombinasi antara disiplin ilmu mekanika terapan dan ilmu-ilmu biologi dan fisiologi. Biomekanika menyangkut tubuh manusia dan hampir semua tubuh mahluk hidup. Dalam biomekanika prinsip-prinsip mekanika dipakai dalam penyusunan konsep, analisis, disain dan pengembangan peralatan dan sistem dalam biologi dan kedokteran.

Filosof Yunani Aristotle (384-322 SM) adalah orang yang pertama kali melakukan studi secara sistematik terhadap gerakan tubuh manusia. Banyak prinsip yang mendeskripsikan aksi dan karakteristik geometri dari otot. Walaupun penemuan Aristotle untuk menerangkan gerakan banyak mengandung kontradiksi, usaha awal yang telah ia rintis menjadi pondasi bagi studi berikutnya seperti Galen (131-201), Galileo (1564-1643), Borelli (1608-1679), Newton (1642-1727), dan Marey (1830-1904). Studi dari para filosof dan ilmuwan tersebut telah mengakibatkan kita bisa membuktikan bahwa gerakan tubuh manusia merupakan konsekuensi dari interkasi antara otot dan gaya yang diakibatkan oleh lingkungan sekitar tubuh manusia. Seperi yang ditulis oleh Aristotle bahwa binatang yang berjalan membuat posisisnya berubah dengan menekan apa yang ada dibawahnya.Dengan demikian gerak tubuh merupakan sebuah system biologis yang dapat diakui sebagai hasil interaksi system biologis dengan lingkungan sekelilingnya. Interaksi ini dipengaruhi oleh beberapa faktor diantaranya : Stuktur dari lingkunngan (bentuk dan stabilitas). Medan dari gaya (arah relatif terhadap gravitasi, kecepatan gerakan). Stuktur dari sistem (susunan tulang, aktifitas otot, sususan segment dari tubuh, ukuran, integrasi motorik yang dibutuhkan untuk mendukung postur). Peranan dari keadaan psikologis (level keatifan, motivasi). Bentuk gerakan yang akan dikerjakan (kerangka dari organisasi dari gerakan).Pengukuran adalah proses membandingkan kuatitas besaran pokok dan turunan dan satuannya. Pengukuran dibagi menjadi :

1. Proses pengukuran fisik berulang

Melibatkan pengulangan per menit, per detik, per jam dsb

Misal pernafasan rata-rata (breathing rate), denyut nadi, dsb

2. Proses pengukuran fisik tak berulang

Dilakukan sekali terhadap individu

Misal mengukur substansi asing yang dikelurkan ginjal, BB, TB, dsb

Kesalahan dalam pengukuran dapat dibagi menjadi dua yaitu :

Kesalahan pemeriksa

o Misalnya tidak tepatnya membaca pengukuran, terjadinya paralac yaitu tidaklurusnya antara alat pengukur dengan mata saat membaca hasil pengukuran.

Kesalahan orang yang diperiksa

o Misal: Orang yang terburu-buru mengalami stres sehingga terjadi peningkatan saraf simpatis kemudian terjadi pelepasan adrenalin untuk memperkuat kontraksi yang berakibat terjadi peningkatan tekanan darah dan denyut jantung.

Akibat kesalahan tersebut dapat menimbulkan faal positif atau faal negative

Faal Positif

Error yang terjadi dimana penderita dinyatakan menderita suatu penyakit padahal tidak. Misal Pada pemeriksaan kadar gula darah, kadar gula darah setelah makan atau minum yang manis akan meningkat, meskipun dalam jangka waktu tertentu akan turun lagi (+ palsu). Oleh karena itu, sebaiknya orang yang diperiksa kadar gula darahnya harus berpuasa untuk hasil yang akurat

Faal negatif

Error yang terjadi dimana penderita dinyatakan tidak sakit padahal menderita suatu penyakit . Misalnya Tes Widal pada penderita Typoid, secara klinis gejala jelas menunjukkan tanda dan gejala typoid tetapi hasil lab tidak mendukung dimana tes widal dan tes kultur negatif (- palsu)

Untuk menghindari kesalahan dalam pengukuran dapat dilakukan hal-hal berikut :

1. Dalam pengambilan pengukuran haruslah hati-hati dan teliti.

2. Pengulangan pengukuran untuk menghasilkan hasil pengukuran yang lebih akurat

3. Penggunaan alat yang dapat dipercaya, yaitu alat yang sudah disahkan oleh lembaga berwenang.

4. Kalibrasi terhadap alat, yaitu secara berkala memeriksakan ketelitian alat tersebut.

KESEIMBANGAN(BALANCE)KESEIMBANGAN PADA TUBUH MANUSIAKeseimbangan adalah kemampuan untuk mempertahankan kesetimbangan tubuh ketika ditempatkan di berbagai posisi.Definisi menurut OSullivan, keseimbangan adalah kemampuan untuk mempertahankan pusat gravitasi pada bidang tumpu terutama ketika saat posisi tegak. Selain itu menurut Ann Thomson, keseimbangan adalah kemampuan untuk mempertahankan tubuh dalam posisi kesetimbangan maupun dalam keadaan statik atau dinamik, serta menggunakan aktivitas otot yang minimal.Keseimbangan juga bisa diartikan sebagai kemampuan relatif untuk mengontrol pusat massa tubuh (center of mass) atau pusat gravitasi (center of gravity) terhadap bidang tumpu (base of support). Keseimbangan melibatkan berbagai gerakan di setiap segmen tubuh dengan di dukung oleh sistem muskuloskleletal dan bidang tumpu. Kemampuan untuk menyeimbangkan massa tubuh dengan bidang tumpu akan membuat manusia mampu untuk beraktivitas secara efektif dan efisien. Keseimbangan terbagi atas dua kelompok, yaitu keseimbangan statis : kemampuan tubuh untuk menjaga kesetimbangan pada posisi tetap (sewaktu berdiri dengan satu kaki, berdiri diatas papan keseimbangan); keseimbangan dinamis adalah kemampuan untuk mempertahankan kesetimbangan ketika bergerak.Keseimbangan merupakan interaksi yang kompleks dari integrasi/interaksi sistem sensorik (vestibular, visual, dan somatosensorik termasuk proprioceptor) dan muskuloskeletal (otot, sendi, dan jar lunak lain) yang dimodifikasi/diatur dalam otak (kontrol motorik, sensorik, basal ganglia, cerebellum, area asosiasi) sebagai respon terhadap perubahan kondisi internal dan eksternal. Dipengaruhi juga oleh faktor lain seperti, usia, motivasi, kognisi, lingkungan, kelelahan, pengaruh obat dan pengalaman terdahulu.FISIOLOGI KESEIMBANGANKemampuan tubuh untuk mempertahankan keseimbangan dan kestabilan postur oleh aktivitas motorik tidak dapat dipisahkan dari faktor lingkungan dan sistem regulasi yang berperan dalam pembentukan keseimbangan. Tujuan dari tubuh mempertahankan keseimbangan adalah : menyanggah tubuh melawan gravitasi dan faktor eksternal lain, untuk mempertahankan pusat massa tubuh agar seimbang dengan bidang tumpu, serta menstabilisasi bagian tubuh ketika bagian tubuh lain bergerak.Komponen-komponen pengontrol keseimbangan adalah :1) Sistem informasi sensorisSistem informasi sensoris meliputi visual, vestibular, dan somatosensoris.a. Visual Visual memegang peran penting dalam sistem sensoris. Cratty & Martin (1969) menyatakan bahwa keseimbangan akan terus berkembang sesuai umur, mata akan membantu agar tetap fokus pada titik utama untuk mempertahankan keseimbangan, dan sebagai monitor tubuh selama melakukan gerak statik atau dinamik. Penglihatan juga merupakan sumber utama informasi tentang lingkungan dan tempat kita berada, penglihatan memegang peran penting untuk mengidentifikasi dan mengatur jarak gerak sesuai lingkungan tempat kita berada. Penglihatan muncul ketika mata menerima sinar yang berasal dari obyek sesuai jarak pandang.

Dengan informasi visual, maka tubuh dapat menyesuaikan atau bereaksi terhadap perubahan bidang pada lingkungan aktivitas sehingga memberikan kerja otot yang sinergis untuk mempertahankan keseimbangan tubuh.

b. Sistem vestibularKomponen vestibular merupakan sistem sensoris yang berfungsi penting dalam keseimbangan, kontrol kepala, dan gerak bola mata. Reseptor sensoris vestibular berada di dalam telinga. Reseptor pada sistem vestibular meliputi kanalis semisirkularis, utrikulus, serta sakulus. Reseptor dari sistem sensoris ini disebut dengan sistem labyrinthine. Sistem labyrinthine mendeteksi perubahan posisi kepala dan percepatan perubahan sudut. Melalui refleks vestibulo-occular, mereka mengontrol gerak mata, terutama ketika melihat obyek yang bergerak. Mereka meneruskan pesan melalui saraf kranialis VIII ke nukleus vestibular yang berlokasi di batang otak. Beberapa stimulus tidak menuju nukleus vestibular tetapi ke serebelum, formatio retikularis, thalamus dan korteks serebri.

Nukleus vestibular menerima masukan (input) dari reseptor labyrinth, retikular formasi, dan serebelum. Keluaran (output) dari nukleus vestibular menuju ke motor neuron melalui medula spinalis, terutama ke motor neuron yang menginervasi otot-otot proksimal, kumparan otot pada leher dan otot-otot punggung (otot-otot postural). Sistem vestibular bereaksi sangat cepat sehingga membantu mempertahankan keseimbangan tubuh dengan mengontrol otot-otot postural.

c. SomatosensorisSistem somatosensoris terdiri dari taktil atau proprioseptif serta persepsi-kognitif. Informasi propriosepsi disalurkan ke otak melalui kolumna dorsalis medula spinalis. Sebagian besar masukan (input) proprioseptif menuju serebelum, tetapi ada pula yang menuju ke korteks serebri melalui lemniskus medialis dan talamus.

Kesadaran akan posisi berbagai bagian tubuh dalam ruang sebagian bergantung pada impuls yang datang dari alat indra dalam dan sekitar sendi. Alat indra tersebut adalah ujung-ujung saraf yang beradaptasi lambat di sinovia dan ligamentum. Impuls dari alat indra ini dari reseptor raba di kulit dan jaringan lain , serta otot di proses di korteks menjadi kesadaran akan posisi tubuh dalam ruang.

2) Respon otot-otot postural yang sinergis (Postural muscles response synergies) Respon otot-otot postural yang sinergis mengarah pada waktu dan jarak dari aktivitas kelompok otot yang diperlukan untuk mempertahankan keseimbangan dan kontrol postur. Beberapa kelompok otot baik pada ekstremitas atas maupun bawah berfungsi mempertahankan postur saat berdiri tegak serta mengatur keseimbangan tubuh dalam berbagai gerakan. Keseimbangan pada tubuh dalam berbagai posisi hanya akan dimungkinkan jika respon dari otot-otot postural bekerja secara sinergi sebagai reaksi dari perubahan posisi, titik tumpu, gaya gravitasi, dan aligment tubuh.

Kerja otot yang sinergi berarti bahwa adanya respon yang tepat (kecepatan dan kekuatan) suatu otot terhadap otot yang lainnya dalam melakukan fungsi gerak tertentu.

3) Kekuatan otot (Muscle Strength)Kekuatan otot umumnya diperlukan dalam melakukan aktivitas. Semua gerakan yang dihasilkan merupakan hasil dari adanya peningkatan tegangan otot sebagai respon motorik.

Kekuatan otot dapat digambarkan sebagai kemampuan otot menahan beban baik berupa beban eksternal (eksternal force) maupun beban internal (internal force). Kekuatan otot sangat berhubungan dengan sistem neuromuskuler yaitu seberapa besar kemampuan sistem saraf mengaktifasi otot untuk melakukan kontraksi. Sehingga semakin banyak serabut otot yang teraktifasi, maka semakin besar pula kekuatan yang dihasilkan otot tersebut.

Kekuatan otot dari kaki, lutut serta pinggul harus adekuat untuk mempertahankan keseimbangan tubuh saat adanya gaya dari luar. Kekuatan otot tersebut berhubungan langsung dengan kemampuan otot untuk melawan gaya garvitasi serta beban eksternal lainnya yang secara terus menerus mempengaruhi posisi tubuh.

4) Adaptive systemsKemampuan adaptasi akan memodifikasi input sensoris dan keluaran motorik (output) ketika terjadi perubahan tempat sesuai dengan karakteristik lingkungan.

5) Lingkup gerak sendi (Joint range of motion)Kemampuan sendi untuk membantu gerak tubuh dan mengarahkan gerakan terutama saat gerakan yang memerlukan keseimbangan yang tinggi.

Faktor-faktor yang mempengaruhi keseimbangan 1) Pusat gravitasi (Center of Gravity-COG)

Pusat gravitasi terdapat pada semua obyek, pada benda, pusat gravitasi terletak tepat di tengah benda tersebut. Pusat gravitasi adalah titik utama pada tubuh yang akan mendistribusikan massa tubuh secara merata. Bila tubuh selalu ditopang oleh titik ini, maka tubuh dalam keadaan seimbang. Pada manusia, pusat gravitasi berpindah sesuai dengan arah atau perubahan berat. Pusat gravitasi manusia ketika berdiri tegak adalah tepat di atas pinggang diantara depan dan belakang vertebra sakrum ke dua.

Derajat stabilitas tubuh dipengaruhi oleh empat faktor, yaitu : ketinggian dari titik pusat gravitasi dengan bidang tumpu, ukuran bidang tumpu, lokasi garis gravitasi dengan bidang tumpu, serta berat badan.

2) Garis gravitasi (Line of Gravity-LOG)

Garis gravitasi merupakan garis imajiner yang berada vertikal melalui pusat gravitasi dengan pusat bumi. Hubungan antara garis gravitasi, pusat gravitasi dengan bidang tumpu adalah menentukan derajat stabilitas tubuh.

3) Bidang tumpu (Base of Support-BOS)

Bidang tumpu merupakan bagian dari tubuh yang berhubungan dengan permukaan tumpuan. Ketika garis gravitasi tepat berada di bidang tumpu, tubuh dalam keadaan seimbang. Stabilitas yang baik terbentuk dari luasnya area bidang tumpu. Semakin besar bidang tumpu, semakin tinggi stabilitas. Misalnya berdiri dengan kedua kaki akan lebih stabil dibanding berdiri dengan satu kaki. Semakin dekat bidang tumpu dengan pusat gravitasi, maka stabilitas tubuh makin tinggi.

KESEIMBANGAN BERDIRI Pada posisi berdiri seimbang, susunan saraf pusat berfungsi untuk menjaga pusat massa tubuh (center of body mass) dalam keadaan stabil dengan batas bidang tumpu tidak berubah kecuali tubuh membentuk batas bidang tumpu lain (misalnya : melangkah). Pengontrol keseimbangan pada tubuh manusia terdiri dari tiga komponen penting, yaitu sistem informasi sensorik (visual, vestibular dan somatosensoris), central processing dan efektor.

Pada sistem informasi, visual berperan dalam contras sensitifity (membedakan pola dan bayangan) dan membedakan jarak. Selain itu masukan (input) visual berfungsi sebagai kontrol keseimbangan, pemberi informasi, serta memprediksi datangnya gangguan. Bagian vestibular berfungsi sebagai pemberi informasi gerakan dan posisi kepala ke susunan saraf pusat untuk respon sikap dan memberi keputusan tentang perbedaan gambaran visual dan gerak yang sebenarnya. Masukan (input) proprioseptor pada sendi, tendon dan otot dari kulit di telapak kaki juga merupakan hal penting untuk mengatur keseimbangan saat berdiri static maupun dinamik

Central processing berfungsi untuk memetakan lokasi titik gravitasi, menata respon sikap, serta mengorganisasikan respon dengan sensorimotor. Selain itu, efektor berfungsi sebagai perangkat biomekanik untuk merealisasikan renspon yang telah terprogram si pusat, yang terdiri dari unsur lingkup gerak sendi, kekuatan otot, alignment sikap, serta stamina.

Postur adalah posisi atau sikap tubuh. Tubuh dapat membentuk banyak postur yang memungkinkan tubuh dalam posisi yang nyaman selama mungkin. Pada saat berdiri tegak, hanya terdapat gerakan kecil yang muncul dari tubuh, yang biasa di sebut dengan ayunan tubuh. Luas dan arah ayunan diukur dari permukaan tumpuan dengan menghitung gerakan yang menekan di bawah telapak kaki, yang di sebut pusat tekanan (center of pressure-COP). Jumlah ayunan tubuh ketika berdiri tegak di pengaruhi oleh faktor posisi kaki dan lebar dari bidang tumpu.

Posisi tubuh ketika berdiri dapat dilihat kesimetrisannya dengan : kaki selebar sendi pinggul, lengan di sisi tubuh, dan mata menatap ke depan. Walaupun posisi ini dapat dikatakan sebagai posisi yang paling nyaman, tetapi tidak dapat bertahan lama, karena seseorang akan segera berganti posisi untuk mencegah kelelahan. ALAT UKURTerdapat beberapa variasi alat ukur tes keseimbangan dinamis, untuk menetapkan tingkat keseimbangan dinamis pada seorang lansia, ada beberapa tes yang sering dipergunakan untuk menjadi alat ukur,antara lain:1) TUGT (Time Up and Go Test)Kriteria pengukuran:

Mengukur kecepatan terhadap aktivitas yang mungkin menyebabkan gangguan keseimbangan.

Alat yang dibuthkan :

Kursi dengan sandaran dan penyangga lengan, stopwatch, dinding.

Waktu tes:

10 detik 3 menit.

Prosedur tes

Posisi awal pasien duduk bersandar pada kursi dengan lengan berada pada penyangga lengan kursi. Pasien mengenakan alas kaki yang biasa dipakai. Pada saat fisioterapis memberi aba-aba mulai pasien berdiri dari kursi, boleh menggunakan tangan untuk mendorong berdiri jika pasien menghendaki. Pasien terus berjalan sesuai dengan kemampuannya menempuh jarak 3 meter menuju ke dinding, kemudian berbalik tanpa menyentuh dinding dan berjalan kembali menuju kursi. Sesampainya di depan kursi pasien berbalik dan duduk kembali bersandar. Waktu dihitung sejak aba-aba mulai hingga pasien duduk bersandar kembali.Pasien tidak diperbolehkan mencoba atau berlatih lebih dulu, stopwatch mulai menghitung setelah pemberian aba-aba mulai dan berhenti menghitung saat subyek kembali pada posisi awal atau duduk. Bila kurang dari 10 detik, maka subjek dikatakan normal. Bila kurang dari 20 detik, maka dapat dikatakan baik. Subjek dapat berjalan sendiri tanpa membutuhkan bantuan. Namun bila lebih dari 30 detik, maka subjek dikatakan memiliki problem dalam berjalan dan membutuhkan bantuan saat berjalan. Sedangkan pada subjek yang lebih lama dari 40 detik harus mendapat pengawasan yang optimal karena sangat beresiko untuk jatuh (Shumway, 2000). Nilai normal pada lansia sehat umur 75 tahun, rata rata waktu tempuh yang dibutuhkan adalah 8,5 detik (Podsiadlo et al., 1991).Menurut Jacobs & Fox (2008), nilai normal lansia pada Time Up and Go Test berdasarkan kategori umur yaitu :Tabel 2.1.

Nilai Normal Time Up and Go Test(Jacobs & Fox , 2008)

UmurJenis KelaminNilai rata-rata

( detik )Nilai Normal

( detik )

60-69Laki-laki84-12

60-69Perempuan84-12

70-79Laki-laki95-13

70-79Perempuan95-15

80-89Laki-laki108-12

80-89Perempuan115-17

Jika skor < 14 detik; 87% tidak ada resiko tinggi untuk jatuh

Jika skor 14 detik; 87% resiko tinggi untuk jatuh

Keunggulan dan kelemahan:

- Cepat, sederhana dan peralatan minimal.

- Tidak sensitif terhadap gangguan keseimbangan ringan-sedang.

2) Berg Balance ScaleTipe pengukuran:

Pengukuran terhadap satu seri keseimbangan yang terdiri dari 14 jenis tes keseimbangan statis dan dinamis dengan skala 0-4 (skala didasarkan pada kualitas dan waktu yang diperlukan dalam melengkapi tes).

Alat yang dibutuhkan :

stopwatch, kursi dengan penyangga lengan, meja, obyek untuk dipungut dari lantai, blok (step stool) dan penanda.

Waktu tes:

10 15 menit.

Prosedur tes :Pasien dinilai waktu melakukan hal-hal di bawah ini, sesuai dengan kriteria yang dikembangkan oleh Berg.

1. Duduk ke berdiri

2. Berdiri tak tersangga

3. Duduk tak tersangga

4. Berdiri ke duduk

5. Transfers

6. Berdiri dengan mata tertutup

7. Berdiri dengan kedua kaki rapat

8. Meraih ke depan dengan lengan terulur maksimal

9. Mengambil obyek dari lantai

10. Berbalik untuk melihat ke belakang

11. Berbalik 360 derajad

12. Menempatkan kaki bergantian ke blok (step stool)

13. Berdiri dengan satu kaki didepan kaki yang lain

14. Berdiri satu kaki

Normal skor : 56

Reliabilitas retes dan interrater tinggi pada pasien stroke dan usia lanjut (Berg K, 1995)

Validitas mempunyai korelasi yang signifikan dengan perkembangan pasien stroke (Stevenson T, 1996)


- Meliput banyak tes keseimbangan, khususnya tes fungsional baik statis maupun dinamis.

- Keterbatasan dalam menilai gangguan keseimbangan ringan-sedang.3) Step testTipe pengukuran :

pengukuran kecepatan saat bergerak dinamis naik turun satu trap dengan satu kaki.


stopwatch, blok setinggi 7,5 cm.

Waktu tes:

30 detik.

Prosedur tes :

Pasien berdiri tegak tak tersangga, sepatu dilepas, kedua kaki sejajar berjarak 5 cm di belakang blok. Fisioterapis berdiri di salah satu sisi pasien dengan satu kaki diletakkan di atas blok untuk stabilisasi blok. Pasien dipersilahkan memilih kaki yang mana yang menapak ke atas blok dan kaki yang menyangga berat badan. Pasien diajarkan bahwa kaki harus menapak sempurna pada blok dan kembali pada tempat semula juga dengan sempurna dan ini dilakukan secepat mungkin. Tes dimulai saat pasien menyatakan siap dengan aba-aba mulai dan stopwatch dihidupakan. Jumlah step dihitung 1 kali jika pasien menapak pada blok dan kembali ke tempat semula. Tes diakhiri saat stopwatch menunjukkan waktu 15 detik dengan aba-aba stop dan dicatat jumlah step yang dilakukan pasien. Prosedur yang sama diulangi pada kaki satunya.

Skor normal: Usia 73 tahun rata-rata 17 kali tiap 15 detik.Reliabilitas Retes ICC>0,90 pd orang tua sehat & ICC>0,88 pd pasien stroke (Hill K, 1996).

Validitas mempunyai korelasi yang signifikan dengan tes meraih (reach test), kecepatan langkah dan lebar langkah saat jalan dan menunjukkan perkembangan pasien stroke signifikan (Hill K, 1997).


- Cepat, sederhana dan peralatan minimal.

- Terlihat sensitif untuk gangguan keseimbangan ringan-sedang.

- Kurang sensitif untuk menilai penyebab gangguan keseimbangan pada penderita Parkinson.4) Tes Pastor / Tes MarsdenTipe pengukuran :

pengukuran kemampuan untuk mempertahankan posisi terhadap gangguan dari luar.


Tidak ada.

Waktu tes:

10 detik.

Prosedur tes :Fisioterapis berdiri di belakang pasien dan memberikan tarikan secara mengejut pada bahu pasien ke belakang. Pasien yang kedua matanya tetap terbuka selama tes diinstruksikan untuk bereaksi melawan tarikan tersebut untuk mecegah agar tidak jatuh ke belakang. Respon pasien tersebut dinilai dengan skala seperti di bawah ini :

0 Tetap berdiri tegak tanpa melangkah ke belakang.

1 Berdiri tegak dengan mengambil satu langkah ke belakang untuk mempertahankan stabilitas.

2Mengambil dua atau lebih langkah ke belakang tetapi mampu meraih keseimbangan lagi.

3 Mengambil beberapa langkah ke belakang tetapi tak mampu meraih keseimbangan lagi dan memerlukan bantuan terapis untuk membantu meraih keseimbangan.

4 Jatuh ke belakang tanpa mencoba mengambil langkah ke belakang

Skor normal: 0-1

Reliabilitas retes tinggi pada pasien Parkinson (Smithson, 1996)

Validitas menunjukkan validitas yang signifikan dalam membedakan orang normal dengan pasien Parkinson (Smithson, 1998).


- Sederhana, cepat.

- Kesulitan dalam menstandarisasi gangguan dari luar.5) Functional reach testTipe pengukuran :

mengukur kemampuan dalam meraih (reach) dari posisi berdiri tegak

Alat yang diperlukan:

Penanda dan penggaris.

Waktu tes:

15 detik.

Prosedur tesPosisi pasien berdiri tegak rileks dengan sisi yang sehat dekat dengan dinding; kedua kaki renggang (10 cm). Pasien mengangkat lengan sisi yang sehat (fleksi 90o). Fisioterapis menandai pada dinding sejajar ujung jari tangan pasien.Pasien diberikan instruksi untuk meraih sejauh-jauhnya (dengan membungkukkan badan) dan ditandai lagi pada dinding sejajar dimana ujung jari pasien mampu meraih. Kemudian diukur jarak dari penandaan pertama ke penandaan yang kedua.Skor normal

Umur 20-24; laki-laki 42 cm dan wanita 37 cm



Reliabilitas interrater 0.98 (bagus) pada orang normal (Duncan P, 1990).

Reliabilitas retes 0.92 (bagus) pada orang normal dan penderita Parkinson (Schenkmen, 1997).

Validitas: Signifikan, termasuk dalam menilai perkembangan pasien stroke (Hill,1997).


-Tes sederhana, cepat dan membutuhkan peralatan minimal.

-Kurang sensitif untuk menilai gannguan keseimbangan ringan-sedang.

Mekanisme Pengaturan suhu tubuhPENDAHULUANManusia adalah makhluk homeotermik, makhluk berdarah panas dimana suhu tubuhnya relatif konstan terhadap perubahan suhu disekitarnya. Suhu tubuh manusia (suhu inti / core temperature) dipertahankan dalam batas normal dalam suatu limit yang kecil, tidak lebih dari 0,4 C yaitu sekitar 36,7-37,1 C, bahkan dalam suatu keadaan lingkungan yang buruk oleh suatu sistem yang disebut termoregulasi.

Termoregulasi adalah proses fisiologis yang merupakan kegiatan integrasi dan koordinasi yang digunakan secara aktif untuk mempertahankan suhu inti tubuh melawan perubahan suhu dingin atau hangat (Myers, 1984). Pusat pengaturan tubuh manusia ada di Hipotalamus, oleh karena itu jika hipotalamus terganggu maka mekanisme pengaturan suhu tubuh juga akan terganggu dan mempengaruhi thermostat tubuh manusia

Manusia membutuhkan keadaan normotermia untuk mempertahankan fungsi-fungsi tubuh berjalan normal. Saat tubuh tidak dapat dipertahankan normal, fungsi metabolisme tubuh terganggu dan dapat berakibat fatal.

Suhu tubuh dipertahankan konstan dengan cara memproduksi panas atau meningkatkan pengeluaran panas. Suhu tubuh dipertahankan oleh sistem termoregulasi berkisar 24-45C. Jika suhu tubuh berubah menjadi kurang dari 24C atau lebih dari 45C maka termoregulasi akan hilang dan berakibat fatal.

Perubahan suhu tubuh di pengaruhi oleh berbagai faktor sehingga menyebabkan Setiap saat suhu tubuh manusia berubah secara fluktuatif. Hal - hal tersebut adalah :

Exercise: semakin beratnya exercise maka suhunya akan meningkat 15 x, sedangkan pada atlet dapat meningkat menjadi 20 x dari basal ratenya.

Hormon: Thyroid (Thyroxine dan Triiodothyronine) adalah pengatur pengatur utama basal metabolisme rate. Hormon lain adalah testoteron, insulin, dan hormon pertumbuhan dapat meningkatkan metabolisme rate 5-15%.

Sistem syaraf: selama exercise atau situasi penuh stress, bagian simpatis dari system syaraf otonom terstimulasi. Neuron-neuron postganglionik melepaskan norepinephrine (NE) dan juga merangsang pelepasan hormon epinephrine dan norephinephrine (NE) oleh medulla adrenal sehingga meningkatkan metabolisme rate dari sel tubuh.

Suhu tubuh: meningkatnya suhu tubuh dapat meningkatkan metabolisme rate, setiap peningkatan 1 % suhu tubuh inti akan meningkatkan kecepatan reaksi biokimia 10 %.

Asupan makanan: makanan dapat meningkatkan 10 20 % metabolisme rate terutama intake tinggi protein.

Berbagai macam factor seperti: gender, iklim dan status malnutrisi.

SUHU TUBUH

Suhu tubuh merupakan keseimbangan antara panas yang diproduksi oleh tubuh dengan panas yang dikeluarkan. Suhu tubuh manusia secara kasar dibagi menjadi 2 yaitu : suhu inti (core temperature) dan suhu perifer/suhu kulit.

Suhu inti adalah suhu pada jaringan / organ vital yang baik perfusinya. Suhu ini relatif sama. Dengan kata lain, distribusi panas pada bagian-bagian tubuh ini cepat, sehingga suhu pada beberapa tempat yang berbeda hampir sama. Bagian tersebut secara fisik terletak di kepala dan dada.

Bagian tubuh dimana suhunya tidak homogen dan bervariasi sepanjang waktu merupakan bagian dari suhu perifer. Suhu kulit/ perifer berbeda dengan suhu inti, naik dan turun sesuai dengan suhu lingkungan. Bagian tubuh ini terdiri dari kaki dan tangan. Suhu perifer ini biasanya 2-4C di bawah suhu inti.

Suhu tubuh diatur dengan mengimbangi produksi panas terhadap kehilangan panas yang terjadi. Bila laju pembentukan panas dalam tubuh lebih besar daripada laju hilangnya panas, timbul panas dalam tubuh dan suhu tubuh meningkat. Sebaliknya, bila kehilangan panas lebih besar, panas tubuh dan suhu tubuh menurun.

Pengukuran suhu tubuh diambil berdasarkan suhu inti dan suhu perifer. Suhu ini disebit suhu tubuh rata-rata. Rumus yang digunakan adalah:

T body = 0,66 T core + 0,34 T skinSuhu kulit di seluruh tubuh berbeda. Menurut Ramanathan menganjurkan untuk menentukan suhu kulit dibutuhkan 4 tempat berbeda. Sedangkan suhu inti dapat diambil dari suhu pada membrana timpani, esofagus distal atau arteri pulmonalis. Selain itu, juga dapat diambil dari suhu di nasofaring, rektal atau vesika urinaria.

Suhu tubuh bervariasi tergantung dari bagian tubuh yang diukur, waktu pengukuran, aktivitas dan umur. Suhu kulit di pergelangan kaki sekitar 20C, di pinggang sekitar 30C pada temperatur lingkungan 22,2C. Suhu aksila sekitar 1F (0,6C) lebih rendah daripada suhu oral dan suhu rektal sekitar 1F lebih tinggi daripada suhu oral.Suhu tubuh tergantung dari variasi diurnal, suhu tubuh rendah pada pagi hari (terendah sekitar jam 4.00 pagi hari) dan mencapai maksimal pada sore hari antara jam 03.00-07.00 malam.PANAS TUBUHPanas tubuh dihasilkan dari reaksi metabolisme tubuh. Sumber utama terbentuknya panas tubuh ini berasal dari glukosa, protein dan lemak. Panas tubuh yang dihasilkan berasal dari pembakaran setiap gram lemak menjadi 9,3 kal dan karbohidrat serta protein menjadi 4,1 kali.

Sebagian besar produksi panas di dalam tubuh dihasilkan organ dalam, terutama dalam hati, otak, jantung dan otot rangka selama kerja. Kemudian panas ini dihantarkan dari organ dan jaringan yang lebih dalam ke kulit, dimana panas tubuh hilang ke udara dan sekitarnya. Oleh karena itu, laju hilangnya panas tubuh ditentukan oleh seberapa cepat panas tubuh dapat dikonduksikan dari tempat panas tubuh dihasilkan dalam inti tubuh ke kulit dan seberapa cepat panas tubuh kemudian dapat dihantarkan dari kulit ke sekitarnya.

Panas tubuh hilang dari permukaan tubuh melalui 4 mekanisme, yaitu radiasi, konduksi, konveksi dan evaporasi. Kehilangan panas melalui radiasi adalah kehilangan dalam bentuk gelombang panas. Tubuh manusia menyebarkan gelombang panas ke segala penjuru. Gelombang panas juga dipancarkan dari benda-benda di sekitar ke tubuh . Tetapi bila suhu tubuh lebih besar dari suhu lingkungan, panas tubuh ini akan dipancarkan keluar dari tubuh lebih besar daripada yang dipancarkan ke tubuh.

Kehilangan panas karena radiasi ini dipengaruhi oleh suhu lingkungan. Makin rendah suhu lingkungan makin besar panas tubuh yang hilang dan bila suhu tubuh makin mendekati suhu lingkungan, kehilangan panas yang terjadi makin kecil. Selain dipengaruhi oleh hal tersebut, radiasi juga dipengaruhi oleh kelembaban udara, makin tinggi kelembaban, kehilangan panas makin berkurang. Radiasi merupakan penyebab kehilangan panas terbesar pada penderita yang menjalani operasi.

Konduksi merupakan hilangnya panas dari suatu permukaan benda ke permukaan benda lainnya.Misalnya, dari kulit tubuh manusia ke permukaan tempat tidur. Hal ini dipengaruhi oleh suhu dari benda tersebut dan penyekat yang ada diantara keduanya.

Di sekitar manusia terdapat suatu lapisan udara yang hangat yang berfungsi sebagai insulator (penyekat tubuh). Lapisan udara ini yang menghalangi hilangnya panas tubuh ke udara. Tetapi bila ada aliran udara yang bergerak yang menghilangkan lapisan udara di sekitar tubuh manusia akan menyebabkan hilangnya panas tubuh. Proses hilangnya panas tubuh karena aliran udara ini disebut konveksi1.

Evaporasi adalah suatu proses berubahnya cairan menjadi gas. Evaporasi terjadi melalui kulit dan cairan yang hilang sekitar 800 ml (30-50 ml/jam). Sedangkan evaporasi melalui sistem pernapasan terjadi melalui udara yang diekspirasikan, cairan yang hilang sekitar 400 ml/hari.

Pengeluaran keringat sendiri menyebabkan hilangnya panas dari tubuh. Mekanisme itu hanya efektif untuk menurunkan suhu tubuh bila keringat yang terbentuk diuapkan oleh tubuh, tidak jatuh atau meleleh dari tubuh. Setiap ml keringat yang diuapkan membutuhkan 580 kal yang akan diserap dari tubuh.

Selama suhu kulit lebih tinggi daripada suhu lingkungan, panas dapat hilang melalui radiasi dan konduksi. Tetapi ketika suhu lingkungan lebih tinggi daripada suhu tubuh, tubuh memperoleh panas melalui radiasi dan konduksi dari suhu lingkungan. Dalam keadaan seperti ini satu-satunya cara tubuh melepaskan panas adalah dengan evaporasi.MEKANISME PENGATURAN SUHU TUBUHTermoregulasi seperti fungsi sistem tubuh lainnya mempunyai sistem umpan balik (feed back) negatif dan positif untuk mengatur fungsi fisiologis tubuh. Suhu tubuh dipertahankan melalui suatu fungsi fisiologis yang melibatkan reseptor-reseptor suhu perifer dan sentral.

Bagian otak yang berpengaruh terhadap pengaturan suhu tubuh adalah hipotalamus anterior dan hipotalamus posterior.

Hipotalamus anterior (AH/POA) berperanan meningkatkan hilangnya panas, vasodilatasi dan menimbulkan keringat.

Hipotalamus posterior (PH/ POA) berfungsi meningkatkan penyimpanan panas, menurunkan aliran darah, piloerektil, menggigil, meningkatnya produksi panas, meningkatkan sekresi hormon tiroid dan mensekresi epinephrine dan norepinephrine serta meningkatkan basal metabolisme rate.

Fungsi pengaturan suhu tubuh atau termoregulasi tersebut dibedakan menjadi 3 fase, yaitu: termal aferen, regulasi sentral dan respon eferen.

Termal Aferen

Informasi mengenai suhu berasal dari sel-sel di seluruh tubuh yang sensitif terhadap perubahan suhu. Reseptor-reseptor suhu ini terletak di kulit dan membrana mukosa. Terdiri dari reseptor panas dan reseptor dingin. Reseptor dingin menyalurkan impuls melalui serabut saraf A dan reseptor dingin melalui serabut saraf C tak bermielin. Serabut saraf C tak bermielin juga untuk mendeteksi dan menghantarkan impuls nyeri. Hal ini yang menyebabkan impuls panas yang intens kadang-kadang sulit dibedakan dengan impuls nyeri tajam. Reseptor di kulit ini memiliki 10 kali lebih banyak reseptor dingin daripada reseptor panas. Oleh karena itu, deteksi suhu bagian perifer terutama menyangkut deteksi suhu dingin daripada suhu panas.Reseptor suhu tubuh bagian dalam juga ditemukan pada bagian tertentu dari tubuh, terutama di medula spinalis, organ dalam abdomen dan torak, hipotalamus dan bagian lain dari otak, serta sekitar vena-vena besar. Reseptor dalam ini berbeda fungsinya dengan reseptor kulit karena reseptor tersebut lebih banyak terpapar dengan suhu inti daripada suhu permukaan tubuh.

Reseptor suhu juga terdapat di hipotalamus anterior area pre-optik. Area ini mengandung sejumlah besar neuron yang sensitif terhadap panas yang jumlahnya kira-kira sepertiga neuron yang sensitif terhadap dingin.

Regulasi Sentral

Pusat regulasi suhu di serebral terletak di hipotalamus. Impuls suhu yang berjalan melalui traktus spinotalamikus, yang berasal dari kulit, medula spinalis, jaringan sebelah dalam torak dan abdomen serta bagian otak lainnya akan dibawa dan diintegrasikan di hipotalamus, yang kemudian akan mengkoordinasi jalur eferen menuju efektor.

Area pada hipotalamus yang dirangsang oleh impuls sensoris ini adalah suatu area yang terletak secara bilateral dalam hipotalamus posterior kira-kira setinggi korpus mamilaris. Di area ini impuls dari area pre optik dan dari perifer tubuh digabung untuk mengatur reaksi pembentukan panas atau reaksi penyimpanan panas tubuh.

Pada manusia, suhu inti diatur dalam suatu limit yang kecil yang disebut set-point. Set-point ini yang mengatur adalah hipotalamus posterior. Nilai ambang suhu inti tidak melebihi 0,4C, pada umumnya berkisar 36,7-37,1C. Nilai ambang ini disebut interthreshold range. Hipotalamus mengatur suhu tubuh dengan mengintegrasikan input suhu yang berasal dari perifer dan inti serta membandingkan dengan set-point di hipotalamus posterior.

Interthreshold range ini bisa berubah pada penderita hipotiroid, hipertiroid, infeksi, exercise/olah raga, makanan, anestesi dan pemberian obat-obatan, misalnya alkohol, sedatif dan nikotin. Regulasi sentral ini intact pada bayi, tetapi seringkali terganggu pada orang tua atau penderita sakit kritis.

Respon Aferen

Respon termoregulasi dari perubahan suhu terdiri dari perubahan tingkah laku. Pada manusia dengan kesadaran penuh, perubahan tingkah laku lebih bermanfaat dalam mempertahankan suhu tubuh. Saat hipotalamus mendeteksi penurunan suhu tubuh, impuls akan berjalan dari hipotalamus menuju korteks serebri untuk memberikan individu tersebut sensasi dingin. Akibatnya terjadi perubahan tingkah laku, misalnya peningkatan aktivitas motorik, seperti berjalan menuju tempat yang lebih hangat atau memakai baju hangat.

Respon yang lainnya adalah respon vasomotor. Respon vasomotor terbagi menjadi 2 yaitu, respon terhadap dingin, berupa vasokonstriksi dan piloereksi serta respon terhadap panas berupa vasodilatasi dan pengeluaran keringat (sweating)

Suhu inti jika berada dibawah nilai ambang akan merangsang terjadinya vasokonstriksi, termogenesis non-shivering dan shivering. Jika suhu melebihi nilai ambang akan mengaktivasi vasodilatasi dan pengeluaran keringat. Tidak terjadi respon termoregulasi jika suhu inti berada diantara dua nilai ambang ini (interthreshold range)

Efektor menentukan suhu lingkungaan yang dapat diterima oleh tubuh sementara suhu inti tetap dipertahankan normal. Ketika mekanisme efektor ini dihambat, toleransi terhadap perubahan suhu akan menurun, hingga mekanisme efektor lain tidak bisa mengkompensasi perubahan suhu tersebut.

Respon Terhadap Dingin

Jika terjadi penurunan suhu tubuh inti, maka akan terjadi mekanisme homeostasis yang membantu memproduksi panas melalui mekanisme feed back negatif untuk dapat meningkatkan suhu tubuh ke arah normal. Manusia pada umumnya mulai merasa tidak nyaman ketika suhu kulit sekitar 7C atau lebih di bawah suhu inti. Hal ini akan menimbulkan respon tubuh untuk mempertahankan panas tubuh dengan melakukan mekanisme feed back negatif untuk dapat meningkatkan suhu tubuh ke arah normal.

Proses respon terhadap dingin. Jika terjadi penurunan suhu tubuh inti, Thermoreseptor di kulit dan hipotalamus mengirimkan impuls syaraf ke area preoptic (kumpulan neuron-neuron di bagian anterior hypothalamus yang merupakan Pusat pengaturan suhu tubuh yang berfungsi sebagai termostat tubuh) dan pusat peningkatan panas di hipotalamus, serta sel neurosekretory hipotalamus yang menghasilkan hormon TRH (Thyrotropin releasing hormon) sebagai tanggapan.hipotalamus menyalurkan impuls syaraf dan mensekresi TRH, yang sebaliknya merangsang Thyrotroph di kelenjar pituitary anterior untuk melepaskan TSH (Thyroid stimulating hormon). Impuls syaraf dihipotalamus dan TSH kemudian mengaktifkan beberapa organ efektor.

Berbagai organ efektor akan berupaya untuk meningkatkan suhu tubuh untuk mencapai nilai normal, diantaranya adalah :

Impuls syaraf dari pusat peningkatan panas merangsang syaraf simpatis yang menyebabkan pembuluh darah kulit akan mengalami vasokonstriksi. Vasokonstriksi menurunkan aliran darah hangat, sehingga perpindahan panas dari organ internal ke kulit. Melambatnya kecepatan hilangnya panas menyebabkan temperatur tubuh internal meningkatkan reaksi metabolic melanjutkan untuk produksi panas.

Impuls syaraf di nervus simpatis menyebabkanPiloereksi.Piloereksi adalah berdirinya rambut karena rangsangan simpatis menyebabkan otot erektor pili yang melekat di folikel rambut berkontraksi. Hal ini tidak terlalu penting pada manusia, tetapi pada hewan berdirinya rambut memungkinkan mereka untuk membentuk lapisan tebal insulator udara.

Impuls syaraf di nervus simpatis menyebabkan medulla adrenal merangsang pelepasan epinephrine dan norepinephrine ke dalam darah. Hormon sebaliknya, menghasilkan peningkatan metabolisme selular, dimana meningkatkan produksi panas.

Pusat peningkatan panas merangsang bagian otak yang meningkatkan tonus otot dan memproduksi panas. Rangsangan hipotalamus terhadap shivering (menggigil) terletak pada bagian dorsomedial hipotalamus posterior. Pada awalnya terjadi peningkatan tonus otot rangka di seluruh tubuh. Saat tonus meningkat diatas tingkat kritis tertentu, proses menggigil dimulai. Selama proses menggigil, pembentukan panas tubuh dapat meningkat sebesar 4-5 kali dari normal.

Kelenjar tiroid memberikan reaksi terhadap TSH dengan melepaskan lebih hormon tiroid kedalam darah. Peningkatan kadar hormon tiroid secara perlahan-lahan meningkatkan metabolisme rate, dan peningkatan suhu tubuh.

Respon Terhadap Panas

Sistem pengaturan suhu menggunakan 3 mekanisme penting untuk menurunkan panas tubuh, yaitu pengeluaran keringat (sweating), vasodilatasi dan penurunan pembentukan panas oleh tubuh.

Jika suhu tubuh meningkat diatas normal maka putaran mekanisme feed back negatif berlawanan dengan yang telah disebutkan diatas pada mekanisme respon pada dingin. Tingginya suhu darah merangsang termoreseptor yang mengirimkan impuls syaraf ke area preoptic, dimana sebaliknya merangsang pusat penurun panas dan menghambat pusat peningkatan panas. Impuls syaraf dari pusat penurun panas menyebabkan dilatasi pembuluh darah di kulit. Kulit menjadi hangat, dan kelebihan panas hilang ke lingkungan melalui radiasi dan konduksi bersamaan dengan peningkatan volume aliran darah dari inti yang lebih hangat ke kulit yang lebih dingin. Pada waktu yang bersamaan, metabolisme rate berkurang, dan tidak terjadi menggigil. Tingginya suhu darah merangsang kelenjar keringat kulit melalui aktivasi syaraf simpatis hipotalamik. Saat air menguap melalui permukaan kulit, kulit menjadi lebih dingin. Respon ini melawan efek penghasil panas dan membantu mengembalikan suhu tubuh kembali normal.

TermodinamikaPengertian TermodinamikaTermodinamika (bahasa Yunani: thermos = panas and dynamic = perubahan) adalah fisika energi , panas, kerja, entropi dan kespontanan proses. Termodinamika berhubungan dekat dengan mekanika statistik di mana banyak hubungan termodinamika berasal.Pada sistem di mana terjadi proses perubahan wujud atau pertukaran energi, termodinamika klasik tidak berhubungan dengan kinetika reaksi (kecepatan suatu proses reaksi berlangsung). Karena alasan ini, penggunaan istilah termodinamika biasanya merujuk pada termodinamika setimbang. Dengan hubungan ini, konsep utama dalam termodinamika adalah proses kuasistatik, yang diidealkan, proses super pelan. Proses termodinamika bergantung-waktu dipelajari dalam termodinamika tak-setimbang.

Karena termodinamika tidak berhubungan dengan konsep waktu, telah diusulkan bahwa termodinamika setimbang seharusnya dinamakan termostatik.

Hukum termodinamika kebenarannya sangat umum, dan hukum-hukum ini tidak bergantung kepada rincian dari interaksi atau sistem yang diteliti. Ini berarti mereka dapat diterapkan ke sistem di mana seseorang tidak tahu apa pun kecual perimbangan transfer energi dan wujud di antara mereka dan lingkungan. Contohnya termasuk perkiraan Einstein tentang emisi spontan dalam abad ke-20 dan riset sekarang ini tentang termodinamika benda hitam.Konsep Dasar dalam TermodinamikaPengabstrakan dasar atas termodinamika adalah pembagian dunia menjadi sistem dibatasi oleh kenyataan atau ideal dari batasan. Sistem yang tidak termasuk dalam pertimbangan digolongkan sebagai lingkungan. Dan pembagian sistem menjadi subsistem masih mungkin terjadi, atau membentuk beberapa sistem menjadi sistem yang lebih besar. Biasanya sistem dapat diberikan keadaan yang dirinci dengan jelas yang dapat diuraikan menjadi beberapa parameter.Sistem TermodinamikaSistem termodinamika adalah bagian dari jagat raya yang diperhitungkan. Sebuah batasan yang nyata atau imajinasi memisahkan sistem dengan jagat raya, yang disebut lingkungan. Klasifikasi sistem termodinamika berdasarkan pada sifat batas sistem-lingkungan dan perpindahan materi, kalor dan entropi antara sistem dan lingkungan.

Ada tiga jenis sistem berdasarkan jenis pertukaran yang terjadi antara sistem dan lingkungan:

sistem terisolasi adalah tak terjadi pertukaran panas, benda atau kerja dengan lingkunganwadah terisolasi, seperti tabung gas terisolasi.

sistem tertutup: terjadi pertukaran energi (panas dan kerja) tetapi tidak terjadi pertukaran benda dengan lingkungan. Rumah hijau adalah contoh dari sistem tertutup di mana terjadi pertukaran panas tetapi tidak terjadi pertukaran kerja dengan lingkungan. Apakah suatu sistem terjadi pertukaran panas, kerja atau keduanya biasanya dipertimbangkan sebagai sifat pembatasnya:pembatas adiabatik: tidak memperbolehkan pertukaran panas.

pembatas rigid: tidak memperbolehkan pertukaran kerja.

sistem terbuka: terjadi pertukaran energi (panas dan kerja) dan benda dengan lingkungannya. Sebuah pembatas memperbolehkan pertukaran benda disebut permeabel. Samudra merupakan contoh dari sistem terbuka.

Dalam kenyataan, sebuah sistem tidak dapat terisolasi sepenuhnya dari lingkungan, karena pasti ada terjadi sedikit pencampuran, meskipun hanya penerimaan sedikit penarikan gravitasi. Dalam analisis sistem terisolasi, energi yang masuk ke sistem sama dengan energi yang keluar dari sistem.Keadaan TermodinamikaKetika sistem dalam keadaan seimbang dalam kondisi yang ditentukan, ini disebut dalam keadaan pasti (atau keadaan sistem).

Untuk keadaan termodinamika tertentu, banyak sifat dari sistem dispesifikasikan. Properti yang tidak tergantung dengan jalur di mana sistem itu membentuk keadaan tersebut, disebut fungsi keadaan dari sistem. Bagian selanjutnya dalam seksi ini hanya mempertimbangkan properti, yang merupakan fungsi keadaan.

Jumlah properti minimal yang harus dispesifikasikan untuk menjelaskan keadaan dari sistem tertentu ditentukan oleh Hukum fase Gibbs. Biasanya seseorang berhadapan dengan properti sistem yang lebih besar, dari jumlah minimal tersebut.Proses TermodinamikaKalor (Q) merupakan energi yang berpindah dari satu benda ke benda yang lain akibat adanya perbedaan suhu. Berkaitan dengan sistem dan lingkungan, bisa dikatakan bahwa kalor merupakan energi yang berpindah dari sistem ke lingkungan atau energi yang berpindah dari lingkungan ke sistem akibat adanya perbedaan suhu. Jika suhu sistem lebih tinggi dari suhu lingkungan, maka kalor akan mengalir dari sistem menuju lingkungan. Sebaliknya, jika suhu lingkungan lebih tinggi dari suhu sistem, maka kalor akan mengalir dari lingkungan menuju sistem.

Jika Kalor (Q) berkaitan dengan perpindahan energi akibat adanya perbedaan suhu, maka Kerja (W) berkaitan dengan perpindahan energi yang terjadi melalui cara-cara mekanis (mekanis tuh berkaitan dengan gerak) Misalnya jika sistem melakukan kerja terhadap lingkungan, maka energi dengan sendirinya akan berpindah dari sistem menuju lingkungan. Sebaliknya jika lingkungan melakukan kerja terhadap sistem, maka energi akan berpindah dari lingkungan menuju sistem.

Salah satu contoh sederhana berkaitan dengan perpindahan energi antara sistem dan lingkungan yang melibatkan Kalor dan Kerja adalah proses pembuatan popcorn. Dirimu ngerti popcorn tidak ? biji jagung yang ada bunganya, garis besarnya seperti ini Biasanya popcorn dimasukkan ke dalam wadah tertutup (panci atau alat masak lainnya). Selanjutnya, wadah tertutup tersebut dipanasi dengan nyala api kompor. Adanya tambahan kalor dari nyala api membuat biji popcorn dalam panci kepanasan dan meletup. Ketika meletup, biasanya biji popcorn berjingkrak-jingkrak dalam panci dan mendorong penutup panci. Gaya dorong biji popcorn cukup besar sehingga kadang tutup panci bisa berguling ria Untuk kasus ini, kita bisa menganggap popcorn sebagai sistem, panci sebagai pembatas dan udara luar, nyala api dkk sebagai lingkungan. Karena terdapat perbedaan suhu, maka kalor mengalir dari lingkungan (nyala api) menuju sistem (biji popcorn).

Adanya tambahan kalor menyebabkan sistem (biji popcorn) memuai dan meletup sehingga mendorong penutup panci (si biji popcorn tadi melakukan kerja terhadap lingkungan). Dalam proses ini, keadaan popcorn berubah. Keadaan popcorn berubah karena suhu, tekanan dan volume popcorn berubah saat memuai dan meletup meletupnya popcorn hanya merupakan salah satu contoh perubahan keadaan sistem akibat adanya perpindahan energi antara sistem dan lingkungan. Masih sangat banyak contoh lain, sebagiannya sudah gurumuda ulas pada bagian pengantar Perubahan keadaan sistem akibat adanya perpindahan energi antara sistem dan lingkungan yang melibatkan Kalor dan Kerja, disebut sebagai proses termodinamika.Energi dalam dan Hukum Pertama TermodinamikaEnergi dalam sistem merupakan jumlah seluruh energi kinetik molekul sistem, ditambah jumlah seluruh energi potensial yang timbul akibat adanya interaksi antara molekul sistem. Kita berharap bahwa jika kalor mengalir dari lingkungan menuju sistem (sistem menerima energi), energi dalam sistem akan bertambah.Sebaliknya, jika sistem melakukan kerja terhadap lingkungan (sistem melepaskan energi), energi dalam sistem akan berkurang

Dengan demikian, dari kekekalan energi, kita bisa menyimpulkan bahwa perubahan energi dalam sistem = Kalor yang ditambahkan pada sistem (sistem menerima energi) Kerja yang dilakukan oleh sistem (sistem melepaskan energi). Secara matematis, bisa ditulis seperti ini :

Keterangan : delta U = Perubahan energi dalam

Q = Kalor

W = Kerja

Persamaan ini berlaku untuk sistem tertutup (Sistem tertutup merupakan sistem yang hanya memungkinkan pertukaran energi antara sistem dengan lingkungan). Untuk sistem tertutup yang terisolasi, tidak ada energi yang masuk atau keluar dari sistem, karenanya, perubahan energi dalam = 0. Persamaan ini juga berlaku untuk sistem terbuka jika kita memperhitungkan perubahan energi dalam sistem akibat adanya penambahan dan pengurangan jumlah zat (Sistem terbuka merupakan sistem yang memungkinkan terjadinya pertukaran materi dan energi antara sistem tersebut dengan lingkungan).Aturan tanda untuk Kalor (Q) dan Kerja (W)Aturan tanda untuk Kalor dan Kerja disesuaikan dengan persamaan Hukum Pertama Termodinamika. Kalor (Q) dalam persamaan di atas merupakan kalor yang ditambahkan pada sistem (Q positif), sedangkan Kerja (W) pada persamaan di atas merupakan kerja yang dilakukan oleh sistem (W positif). Karenanya, jika kalor meninggalkan sistem, maka Q bernilai negatif. Sebaliknya, jika kerja dilakukan pada sistem, maka W bernilai negatif.

SISTEM METABOLISME DAN PENGATURAN SUHUTUBUH

A. METABOLISMEManusia memerlukan energi yang berasal dari lingkungannya untuk kehidupannya. Energy, didefinisikan sebagai kapasitas untuk melakukan kerja. Sumber energi tubuh adalah karbohidrat, lemak, protein (termasuk vitamin, mineral dan air). Agar dapat digunakan, sumber energi harus dirubah menjadi ATP (adenosin triphosphat) melalui bantuan katalisator berupa enzim. ATP merupakan komponen berenergi tinggi yang diperlukan untuk kontraksi otot dan melaksanakan fungsi sel yang lain. Perubahan sumber energi dilaksanakan melalui rantai metabolisme. Energi dalam tubuh dibutuhkan untuk :

(1) kinerja (bio)-kimiawi, untuk mensintesis komponen sel yang diperlukan, menempertahankan dan mengubah sumber energi di dalam tubuh,

(2) Kinerja mekanis, untuk kerja otot;

(3) Transport work pumping of substances across membranes

(3) Kinerja elektrokimia, untuk kerja saraf, otot, transpor aktif, pertukaran ion, membentuk perbedaan konsentrasi ion, dan transmisi impuls syaraf.

Energi dapat dijumpai dalam beberapa macam, antara lain :

(1) Energi potensial : adalah kapasitas melakukan kerja,

(2) Energi kinetik : adalah energi untuk bergerak,

(3) Energi termal : berupa panas (berasal dari transfer energi ke ATP),

(4) Energi kimia: adalah energi potential molekules yang dapat diukur dengan satuan Kalori (=Kal).

Beberapa reaksi kimia yang memerlukan energi ATP hanya menggunakan beberapa ratus kalori dari 8 kkal yang tersedia untuk kerja, sehingga sisa energi ini akan dirubah dalam bentuk panas.

Mekanisme umum perubahan zat gizi (karbohidrat, lemak dan protein) menjadi energi di semua sel pada dasarnya sama, yaitu menggunakan oksigen sebagai salah satu zat utama untuk membentuk energi. Energi digunakan untuk membentuk sejumlah besar Adenosine TriPosphate (ATP). Selanjutnya, ATP tersebut digunakan sebagai sumber energi bagi banyak fungsi sel. ATP merupakan senyawa kimia labil yang terdapat di semua sel, dan semua mekanisme fisiologis yang memerlukan energi untuk kerjanya mendapatkan energi langsung dari ATP. ATP adalah suatu nukleotida yang terdiri dari basa nitrogen adenin, gula pentosa ribosa dan tiga rantai fosfat. Dua rantai fosfat yang terakhir dihubungkan dengan bagian sisa molekul oleh ikatan fosfat berenergi tinggi yang sangat labil sehingga dapat dipecah seketika bila dibutuhkan energi untuk meningkatkan reaksi sel.

Enzim-enzim oksidatif yang mengkatalis perubahan Adenosine Diphospate (ADP) menjadi ATP dengan serangkaian reaksi menyebabkan energi yang dikeluarkan dari pengikatan hidrogen dengan oksigen digunakan untuk mengaktifkan ATPase dan mengendalikan reaksi untuk membentuk ATP dalam jumlah besar dari ADP. Bila ATP di urai secara kimia sehingga menjadi ADP akan menghasilkan energi sebesar 8 kkal/mol, dan cukup untuk berlangsungnya hampir semua langkah reaksi kimia dalam tubuh.

ATP

Gambar 1. Struktur Pospat berenergi tinggi

ATP bukan zat yang terbanyak disimpan sebagai ikatan phospate berenergi tinggi dalam sel, melainkan Creatine Phospate (CP) yang mengandung ikatan phospate berenergi tinggi lebih banyak (9,5 kkal/mol pada suhu tubuh) terutama di otot. CP dapat memindahkan energi dengan saling bertukar dengan ATP. Karena itu, CP merupakan senyawa bufer/penyangga ATP. Efek ini berguna untuk mempertahankan konsentrasi ATP hampir pada tingkat puncak selama CP tetap di dalam sel.

ATP ADP (adenosine diphosphate) + P + Energy

ADP AMP (adenosine monophosphate) + P + Energy

ADP + CP + ENERGY (Input) ATP + H2O

Gambar 2. Hidrolisis ATP

Dalam produksi energi, terdapat dua macam metabolisme, yaitu:

1. Anaerob (tanpa oksigen), hanya untuk karbohidrat, terjadi di sitosol.

2. Aerob (dengan oksigen), karbohidrat, lemak, dan protein, terjadi di mitokondria.

Setiap mol glukosa dalam proses anaerob yang terjadi di sitoplasma/sitosol menghasilkan 2 ATP, sedangkan pada proses aerob yang terjadi di mitokondria menghasilkan 36 ATP, sehingga total produksinya sebanyak 38 ATP (304 kkal/mol). Tiap mol glukosa dapat memberikan energi sebesar 686 kkal, sehingga energi yang tersisa dirubah dalam bentuk panas, kecuali di otot yang digunakan untuk melakukan beberapa bentuk kerja di luar tubuh. Hasil dari proses metabolisme yang terjadi di otot, berupa kumpulan proses kimia yang mengubah bahan makanan menjadi dua bentuk, yaitu energi mekanik dan energi panas. Proses dari pengubahan makanan dan air menjadi bentuk energi. Sedangkan untuk setiap mol lemak menghasilkan 2340 kkal (3,5 kali dibanding glukosa) atau sebanyak 146 ATP.

C6H12O6 + 6O2 6CO2 + 6H20 + ENERGY

Sebagian besar energi yang dirubah menjadi panas digunakan untuk :

membentuk panas inti di dalam tubuh.

menyiapkan suhu optimal untuk kerja enzim.

merenggangkan sistem arteri sehingga menyebabkan reservoar energi potensial. Pada saat darah mengalir melalui pembuluh darah kapiler, gesekan dari lapisan darah yang mengalir satu sama lain terhadap dinding pembuluh mengubah energi ini menjadi panas.

Simpanan energi kinetik untuk pergerakan molekul-molekul.

Mitokondria dinamakan pusat energi bagi sel, karena menyaring energi dari zat gizi dan oksigen dan selanjutnya menyediakan sebagian besar energi (95%) yang diperlukan agar sel dapat melakukan fungsinya. Jumlahnya dalam setiap sel berbeda (dari puluhan sampai ribuan), tergantung pada jumlah energi yang diperlukan oleh setiap sel, dan mitokondria mengadakan replikasi sendiri sampai tercapai jumlah yang dapat memenuhi kebutuhan energi sel.

Di dalam sel, bahan makanan secara kimia bereaksi dengan oksigen dibawah pengaruh berbagai enzim yang mengawasi kecepatan reaksi dan menyalurkan energi yang dikeluarkan dalam arah yang tepat. Energi yang dihasilkan membentuk ATP, yang kemudian ditransfer keluar mitokondria menuju semua bagian sitoplasma dan nukleoplasma. Adapun, energi digunakan untuk memberi tenaga pada fungsi-fungsi sel. Oleh karena itu, ATP dinamakan sebagai bentuk energi sel karena dapat disimpan dan dibentuk kembali.

Berdasarkan hukum termodinamik I Jumlah energi selalu tetap, tidak dapat dibuat atau dihilangkan, tetapi dapat dirubah bentuk. Perubahan bentuk (konversi) energi umumnya bersifat reversibel. Berdasarkan energi panas yang dihasilkan energi dapat dikelompokkan dalam (1) Endergonic energi panas berada di dalam tubuh; dan (2) Exergonic energi panas dikeluarkan dari dalam tubuh.

Jalur Reaksi Metabolisme Sebagian besar jalur reaki metabolisme terjadi secara reversibel. Berdasarkan reaksi metabolisme ini dikelompokkan dalam 2 jenis, yaitu :

(1) Biosynthetic atau ANABOLISME sintesis molekul menjadi molekul yang lebih besar; mem-butuhkan energi; dan merupakan reaksi endergonik

(2) Degradative atau KATABOLISME memecah molekul besar menjadi mulekul yang lebih kecil; menghasilkan energi; merupakan reaksi eksergonik; dan respirasi aerobik.

Enzim merupakan molekul katalitik (biological catalysts); yang berfungsi mempercepat reaksi bikimiawi; tersusun dari protein dan beberapa dari RNA. Fungsi enzim semakin meningkat ketika lingkungan sel berada dalam temperatur, pH dan salinitas yang sesuai dengan kerja masing-masing enzim.

Gambar 3. Pemecahan makanan hingga siap di gunakan

Metabolisme KarbohidratMetabolisme karbohidrat meliputi : (1) Glikolisis (2) Glukoneogenesis, (3) glikogenolisis, (4) Glicogen synthesis, (5) metabolism Galaktose, (6) metabolism fruktose and manose, (7) Glyoxylate pathway, dan (8) siklus asam sitrat (Krebs) (lihat teksbook biokimia). Metabolisme LemakReaksi metabolisme lemak meliputi : (1) Lipolisis (hormone sensitive lipase), (2) Carnitine shuttle (fatty acid uptake), (3) Mitochondrial -oxidation, (4) Peroxisomal -oxidation, (5) Glycerol catabolism, (6) Fatty acid synthesis, (7) Fatty acid elongation and desaturation, (8) Triacylglyceride synthesis, (9) Phospholipids biosynthesis, (10) Synthesis and utilization of ketone bodies, (11) Sphingolipid and ceramide synthesis (lihat teksbook biokimia). Metabolisme EnergiReaksi metabolisme energi terjadi melalui : (

fisika_kesehatan

Documents

Transcript of fisika_kesehatan